静电悬浮转子微陀螺五自由度位置检测研究

给出了一种基于微机电系统(MEMS)技术的静电悬浮转子微陀螺,为了实现对静电悬浮转子微陀螺转子的五自由度(5-DOF)悬浮控制,需要对转子进行五自由度位置检测,首先介绍了微位移检测原理,提出了一种基于频分复用技术和开关解调技术的微位移检测方法,设计了基于直接数字频率合成(DDS)技术的多频率信号发生器、前置放大器及锁相放大器组成的位置测试系统,位移检测电路的各项性能指标能满足静电悬浮转子微陀螺的五自由度控制需要.     

微机械静电陀螺研究

微机械陀螺是一种新型的惯导元件，目前主要的研究形式是振动陀螺，本文介绍了一种基于静电悬浮的微机械陀累析模型，它的敏感元件是一块感应悬浮圆板，能够探测沿圆板经向轴输入的角速信号，文章阐述了它的基本原理，并给出了我们最初的实验结果。     

悬浮转子式微机械陀螺仪的研究进展

介绍了一种不同于振动式微机械陀螺仪的新型微机电系统陀螺一悬浮转子式微机械陀螺仪,并就国内外关于磁悬浮转子微陀螺和静电悬浮转子微陀螺研究的各种结构及其工作原理、工艺和性能特点进行了概述,以展示这一新颖微陀螺的研究现状和发展趋势。     

理想静电传感器的大信号等效电路宏模型

从MEMS器件的机电耦合关系式出发，采用关系式各项与电路相对应的方法，研究了刚性平行极板纵向运动静电换能器的大信号等效电路的宏模型，其中利用了SPICE中的多项式受控源的形式来简化等效电路结构。对带有此刚性极板结构的集总参数的理想静电传感器进行系统级模拟，并对所建立的传感器大信号等效电路宏模型进行了分析及验证。     

静电驱动电容式微机械陀螺寄生Coriolis力的建模与分析

在静电驱动电容式微机械陀螺传感器结构的基础上,对寄生Coriolis力进行受力分析,建立了寄生Coriolis力的等效电学模型.比较分析了理想情况下微机械陀螺的等效电学模型以及包含寄生Coriolis力的等效电学模型,结果表明,对于静电驱动电容式微机械陀螺,寄生Coriolis力并不改变有用信号的频率及相位,对其峰峰值的衰减程度小于0.2‰.     

不用电的悬浮陀螺

材料与制作 图1为制作所需原材料，具体如附表所示。     

液悬浮转子微陀螺的磁场建模研究

液悬浮转子式微机械陀螺的高精度、双轴角速度和二轴加速度测量特性,相比传统陀螺有着独特的优势,在军事和民用领域均有一定应用,本文基于实现对液悬浮转子式微机械陀螺结构优化的目的,探求其磁场力随着结构的变化的规律,对该类机械陀螺结构进行建模,并对其磁场力进行数值仿真处理。结果表明,随着半径从7 mm增加至11 mm,陀螺受力及对应力矩呈指数增长。     

静电悬浮六轴微加速度计单边支承起支控制

给出了一种基于微电子机械系统(MEMS)技术的静电悬浮微加速度计(MESA),其主要由上定子、质量块和下定子组成。采用力平衡原理和力矩平衡原理可同时测量三轴线加速度和三轴角加速度,即对质量块实行闭环控制使质量块保持在零位,输出控制电压反映壳体输入加速度的大小。设计出基于混合微制造技术的微加速度计结构和加工工艺,制造出静电悬浮微加速度计原型机,进行静电悬浮六轴微加速度计的控制和检测方案设计,为了克服质量块远离平衡位置的非线性特性,根据非线性的静电力模型设计出无预载电压的单边支承控制器。通过实验结果可以看出,采用无预载电压的单边支承控制器实现起支时,超调量为12%,调节时间为16.6 ms,表现出良好的动态性能和全局稳定性,证明了该控制方法的准确性和有效性。     

大气下工作的微机械陀螺的设计及其噪声特性

设计了一种基于体微机械加工技术的新型音叉式微机械陀螺．该陀螺在驱动模态和检测模态的空气阻尼均为滑膜阻尼，有效提高了微机械陀螺的Q值和灵敏度,同时降低了陀螺的热机械噪声．对陀螺噪声特性进行的分析表明，该陀螺具有相对很低的热噪声．制作了陀螺芯片，并测试了其机械性能和噪声特性．结果表明，该陀螺的噪声谱密度不超过60μV/Ｈｚ1/2，灵敏度为10mV/（°·s－１）．该微机械陀螺有望实现较高的角速度分辨率．     

大气下工作的微机械陀螺的设计及其噪声特性

设计了一种基于体微机械加工技术的新型音叉式微机械陀螺.该陀螺在驱动模态和检测模态的空气阻尼均为滑膜阻尼,有效提高了微机械陀螺的Q值和灵敏度,同时降低了陀螺的热机械噪声.对陀螺噪声特性进行的分析表明,该陀螺具有相对很低的热噪声.制作了陀螺芯片,并测试了其机械性能和噪声特性.结果表明,该陀螺的噪声谱密度不超过60μV/Hz,灵敏度为10mV/(°·s-1).该微机械陀螺有望实现较高的角速度分辨率.     

静电悬浮微陀螺多路同步DDS信号发生器设计

信号发生器是静电悬浮微陀螺系统的重要组成部分,通常采用差动电容调制解调检测方法来得到转子的微位移,而转子微位移信号的幅值解调需要稳定的多路同步信号。采用ARM7 LPC2148为控制器和多片DDS芯片AD9850在硬件和软件上实现多路同步DDS信号发生器,并分别采用并行和串行2种方式加载芯片控制字,均可生成多路频率相位可调的信号发生器,具有频率稳定性好,频率准确度高及频率分辨率高,相位差精准的特点。     

微机械音叉陀螺外围电路研究及仿真

介绍一种微机械音叉陀螺外围电路的基本结构及各组成部分的工作原理。针对机械敏感单元设计了陀螺的外围电路，通过系统分析，建立了数学模型，并利用Matlab对整个模型进行行为级仿真，验证所设计电路的可行性。仿真结果为电路的设计、调试提供了有利的分析方法和手段，具有一定指导意义。     

宏小区无线电波传播预测模型仿真分析

无线电波传播模型主要用于计算无线电波传播路径损耗中值.针对宏小区无线电波传播需要考虑地形、环境类型以及构成环境的材料等各方面因素,研究了奥村经验模型中参数的算法和取值,用MATLAB仿真依据线性回归校正算法校正奥村经验模型.仿真结果表明,在频率一定的情况下,随着收发距离d的增加,电波传播路径损耗也增大;建筑物的密度越大,电波传播路径损耗越大.仿真结果与实际环境测试数据一致,也验证了校正的奥村经验模型的可靠性.     

WCDMA和GSM1800宏蜂窝共基站干扰分析

本文根据GSM1800和WCDMA协议,通过计算机仿真和确定性计算方法,重点对WCDMA系统与GSM1800系统在基站共站情况下进行干扰分析.     

外腔半导体激光器的宏模型

本文给出了外腔半导体激光器大信号宏模型。该模型可以作为光电集成ＥＣＬＤ的计算机辅助设计模型,亦可作为考察光反馈对单模ＬＤ影响的分析模型,模型可以用通用电路分析软件进行分析,分析结果与已报导的理论和实验基本一致。     

真空三极管的Pspice宏模型的精确化

介绍了应用于Pspice仿真的真空三极管的两种宏模型及其数学模型，并应用Matlab最优化及曲线拟合这种新方法对模型参数进行计算，且使用此模型对应用于中性束诊断系统的大功率负高压脉冲电源中的大功率三极管进行了研究。     

高压LDMOS晶体管宏模型及栅电荷建模方法

针对标准MOSFET的BSIM4模型在高压LDMOS建模及已有LDMOS紧凑模型的不足,提出一种LDMOS宏模型。在本研究中,借助Spectre软件分别对宏模型与BSIM4器件模型进行仿真,并对2种LDMOS器件模型下的CV结果进行对比,验证了宏模型对LDMOS器件模拟的准确性。最后,提出利用栅电荷曲线来进一步修正模型参数的新方法,并通过仿真获得更精确的LDMOS器件模型。该宏模型及栅电荷建模方法对于高压功率集成电路设计及仿真有重要意义。     

先进微陀螺器件及微惯性测量单元最新研究进展

微纳加工技术与振动惯性技术的结合使惯性仪表技术发生了重大的变革,拓展了惯性技术在军用和民用领域的应用。高性能微惯性器件对军事装备和国民经济的发展起着越来越大的作用。该文基于美国国防高级研究计划局(DARPA)近年来在微惯性传感器技术领域的资助项目,综合研究了微机电系统(MEMS)谐振陀螺、微光学陀螺(MOG)、声表面波(SAW)陀螺等微惯性传感器技术及微惯性测量单元的最新发展现状,并对其发展面临的技术挑战进行了详细地分析与评述。